承钢板坯粘结漏钢的原因分析

承钢板坯粘结漏钢的原因分析承钢板坯粘结漏钢的原因分析 周学禹 徐立山 梁静召 徐海斌 李鹏 河北钢铁集团承钢公司 承德 067002 摘要 承钢 1650mm 板坯连铸机在生产初期存在粘结漏钢现象 针对漏钢的原因进入深入的分析和研究 找 出了粘结漏钢的主要原因 并制定了详细的措施 确保生产能顺利的进行 关键词 板坯 粘结漏钢 分析总结 措施执行 1 前言 承钢公司 1650mm 直弧形板坯连铸机投产于 2008 年 7 月 铸机半径 8 m 冶金长 41m 工作拉速 0 8 1 4m min 断面为 180mm 200mm 900 1650 mm 连铸机设计年产量为 300 万吨 定尺为 6 12m 从 2008 年 7 月投产初期 由于钢水质 量 设备磨合和工艺操作等诸多因素影响 导致漏钢事故较多 其中粘结漏钢占漏钢总数的 80 粘结漏钢严重影响生产 的顺行 如何解决粘结漏钢问题成为顺产的首要问题 通过有关技术人员的共同努力 终于找出漏钢的真正原因 并针对 具体问题制定了详细的预防措施 通过各项措施的落实和执行 粘结漏钢的次数明显减少 为生产的顺行奠定了良好的基 础 2 漏钢类别与原因 2 1 开浇漏钢 开浇漏钢是指引锭头刚拉出结晶器下口即漏钢 主要原因是 塞引锭头时加入冷料过多或过少 杂质过多行或有油污 引 锭头与结晶器壁间的缝隙没有塞严 出苗时间短 开浇时钢流过大将冷料冲散等 设备原因有结晶器与扇形段对弧不准都 极易产生开浇漏钢 2 2 悬挂漏钢 结晶器内初生坯壳局部和结晶器内腔铜板或角缝挂住 或冒钢 坯壳与结晶器上沿挂住而引起的漏钢 通常是由于结晶 器角缝过大 内腔铜板表面变形 保护渣润滑中断等原因均会导致悬挂漏钢 2 3 粘结漏钢 由于结晶器液位波动 凝固坯壳与铜板之间无液渣 严重时粘结 使得摩擦阻力增大 粘结处被拉断 并向下和两边扩 大 形成 V 型破裂线 到达出结晶器口即漏钢 3 粘结漏钢产生机理 粘结漏钢产生机理见图 1 在浇注过程中 结晶器弯月面的钢水处于异常活跃的状态 在钢水进入结晶器后开始形成凝 固坯壳 由于流入坯壳与结晶器铜壁之间的液渣被阻断 当结晶器铜板与初生坯壳的摩擦力大于初生坯壳的强度时 与铜 板产生粘结 被粘着的部分和向下拉的铸坯的界面凝固壳破振动和滑动时坯壳被拉断 在破断处流入钢液 重新形成新的 薄坯壳 这一过程如此反复的进行 直到新坯壳到达结晶器出口时产生粘结漏钢 粘结漏钢与钢水成分 温度 拉速 保 护渣的性能以及结晶器振动参数之间存在较大关系 图 1 4 粘结漏钢原因分析 通过对我厂的板坯连铸机的漏钢类型进行统计见表 1 从表中可以看出 绝大多数粘结漏钢是由于保护渣渣况不好导致 同时也与钢液条件 结晶器和振动参数有关 表 1 粘结漏钢类型统计表 粘结漏钢类型 漏钢次数 所占比例 结晶器锥度不合适 1 10 钢水温度高 1 10 拉速变化较快 1 10 结晶器振动不良 1 10 保护渣性能 5 50 钢水条件差 1 10 4 1 保护渣润滑 1 保护渣的润滑不良对粘结漏钢起主要原因 保护渣的熔点 黏度 碱度 融化速度的性能不适合钢水浇注的条件 使其在结晶器内的润滑作用不好 不能起到保护渣的保温 润滑 防止钢水二次氧化 均匀传热的作用 2 在生产过程中由于钢水的纯净度不高时 保护渣会大量的吸附钢水内的夹杂物使保护渣的黏度上升 导致保护渣 变性 影响保护渣的使用效果 如果结晶器的液面控制不稳定 结晶器内会形成大量渣条阻碍液渣的流入 钢水温度较低 时 低温下影响保护渣的融化效果 导致保护渣的润滑性能下降 浸入式水口的插入深度过深时 结晶器钢液面的温度也 相应的降低 影响保护渣的融化速度 拉速的频繁的波动 当拉速突然降低时 结晶器与坯壳之间的固态渣膜不能随之加 厚 坯壳的表面温度降低 保护渣的黏度增加 渣膜与坯壳之间的摩擦力增加 导致粘结的机率增加 4 2 结晶器参数 在生产初期 由于设备的精度不够 在生产过程中 出现结晶器的锥度变大和存在偏振现象 锥度变大导致坯壳和铜板 之间的气隙增大 冷却效果变差 坯壳变薄 偏振致使坯壳的 焊合 能力减弱 保护渣的耗量减少 摩擦力增加 导致 粘结漏钢的机率增加 4 3 工艺操作 在生产过程中 由于操作工的水平不一样 结晶器的液面控制稳定情况 浸入式水口的对中精度和氩气的吹入量也尽相 同 也极易产生粘结漏钢 5 粘结漏钢的预防措施 通过对粘结漏钢的原因进行总结和分析 除与操作工艺有一定关系外 与保护渣 振动和结晶器的参数有直接的关系 以下为防止漏钢采取的主要措施 5 1 选用性能优良的保护渣 1 选用的保护渣应与钢种 断面 拉速行适应 将结晶器的液渣层控制在 12 14mm 的范围内 以提高液渣层的厚度来 提高保护渣的保温效果和润滑效果 改善铜板和结晶器坯壳之间的润滑和传热效果 2 降低保护渣内的 Al2O3的含量 增加保护渣吸附由于钢水二次氧化形成的 Al2O3的夹杂 降低保护渣变性的机率 将 保护渣的熔点调整到 1075 度 黏度控制在 0 14Pa s 使保护渣的熔点和黏度性能得到优化 改善了保护渣的润滑性能和 融化速度 取得了良好的效果 3 高拉速时 提高保护渣的耗量 在拉速比较高时 只有保证保护渣的耗量才能保证坯壳和结晶器间的润滑效果 因此在原有的基础上提高保护渣的耗量 由原来的 0 6Kg t 提高到 0 7Kg t 为保证化渣效果对拉速的变化幅度作出规定 拉速的变化幅度为 0 1m min 确保化渣速度和拉速相适应 5 2 保证结晶器和振动的维护精度 针对在生产过程中由于锥度变大和振动出现的偏振对粘结漏钢的影响 增加结晶器的锥度 将锥度由原来的 0 92 调整 到 0 96 并根据每浇次的间隔测量结晶器的锥度数据 对结晶器的调宽装置进行精确地控制 杜绝生产过程中锥度跑偏 问题的产生 针对结晶器的偏振现象 调整液压振动的精度 制定 制定实时监控画面 对偏振情况进行及时的发现 调 整 这样 改变了结晶器的传热效率 提高坯壳厚度减少粘结漏钢的产生 5 3 加强工艺操作水平 操作水平的提高对粘结漏钢有重要的影响 因此细化了工艺规程 加强对岗位作业标准的培训力度 规范标准化操作 将液面控制在 3mm 严格浸入式水口的对中制度 在正常的生产情况下 禁止用吹氧管搅动结晶器液面 减少捞渣条的次 数 实行黑渣操作 以保证液渣层的厚度 要求粉渣层的厚度控制在 20mm 温度较低时 拉速不允许太快 延长钢水吹氩 静置时间 由又来的 8 分钟延长到 12 分钟 促进钢水中夹杂物的上浮 控制合理的吹氩制度 塞棒氩气的流量控制在 5 10L min 减少偏流和液面波动 6 结论 针对粘结漏钢的原因总结应采取的主要预防措施 1 采用与拉速 钢种 断面相适应的保护渣 优化保护渣的黏度 融化速度 液渣层厚度等性能 使保护渣与生产 相适应 2 细化工艺规程 执行标准化操作 减少由于人为操作原因引起的粘结漏钢 3 对结晶器的锥度和偏振